JP3498597B2 - 誘電体線路変換構造、誘電体線路装置、方向性結合器、高周波回路モジュールおよび送受信装置 - Google Patents
誘電体線路変換構造、誘電体線路装置、方向性結合器、高周波回路モジュールおよび送受信装置Info
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- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、種類の異なる誘
電体線路同士の変換構造と、それを用いた方向性結合
器、誘電体線路装置、高周波回路モジュールおよび送受
信装置に関するものである。
電体線路同士の変換構造と、それを用いた方向性結合
器、誘電体線路装置、高周波回路モジュールおよび送受
信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】誘電体線路を用いた回路において、その
入出力部分や一部でたとえば導波管等の種類の異なった
線路を用いる場合、導波管と誘電体線路との線路変換器
が必要となる。たとえば導波管内に誘電体を装荷（充
填）した線路（以下ＤＷＧと言う。）と平行な導体面の
間に誘電体ストリップを配して成る非放射性誘電体線路
（以下ＮＲＤガイドと言う。）との線路変換を行うもの
が特開平８−７０２０９号に示されている。この線路変
換器は、誘電体ストリップの幅および幅方向の壁面（導
体面）の間隔を、ＤＷＧからＮＲＤガイドにかけて次第
に広げるようにしたものである。
入出力部分や一部でたとえば導波管等の種類の異なった
線路を用いる場合、導波管と誘電体線路との線路変換器
が必要となる。たとえば導波管内に誘電体を装荷（充
填）した線路（以下ＤＷＧと言う。）と平行な導体面の
間に誘電体ストリップを配して成る非放射性誘電体線路
（以下ＮＲＤガイドと言う。）との線路変換を行うもの
が特開平８−７０２０９号に示されている。この線路変
換器は、誘電体ストリップの幅および幅方向の壁面（導
体面）の間隔を、ＤＷＧからＮＲＤガイドにかけて次第
に広げるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記ＤＷＧとＮＲＤガ
イドとの線路変換器は、広帯域に亘って線路変換損失が
少ないという特徴を備えているが、線路変換部の線路長
が長くなるため、全体に大型化するという問題があっ
た。
イドとの線路変換器は、広帯域に亘って線路変換損失が
少ないという特徴を備えているが、線路変換部の線路長
が長くなるため、全体に大型化するという問題があっ
た。
【０００４】たとえば、誘電体線路を用いた回路の一つ
として、２つの誘電体ストリップを、上下２つの導体面
の間に平行配置した平行２線路型の方向性結合器が用い
られている。誘電体線路としてはＮＲＤガイドを用いる
ことができるが、電力分配比等の特性値が所定値を保つ
周波数帯域幅が狭い。ＤＷＧを用いて導波管形の方向性
結合器を構成すれば、広帯域特性が得られるが、入出力
をたとえばＮＲＤガイドとするためには、ＤＷＧによる
方向性結合器とともに上記ＤＷＧ−ＮＲＤガイドの線路
変換器が必要となる。その結果、全体に大型化する。
として、２つの誘電体ストリップを、上下２つの導体面
の間に平行配置した平行２線路型の方向性結合器が用い
られている。誘電体線路としてはＮＲＤガイドを用いる
ことができるが、電力分配比等の特性値が所定値を保つ
周波数帯域幅が狭い。ＤＷＧを用いて導波管形の方向性
結合器を構成すれば、広帯域特性が得られるが、入出力
をたとえばＮＲＤガイドとするためには、ＤＷＧによる
方向性結合器とともに上記ＤＷＧ−ＮＲＤガイドの線路
変換器が必要となる。その結果、全体に大型化する。
【０００５】 この発明の目的は、良好な線路変換特性
を維持しつつ全体に小型化を図った誘電体線路変換構造
を提供することにある。
を維持しつつ全体に小型化を図った誘電体線路変換構造
を提供することにある。
【０００６】また、この発明の他の目的は、広帯域特性
を有し且つ小型の誘電体線路による方向性結合器を提供
することにある。
を有し且つ小型の誘電体線路による方向性結合器を提供
することにある。
【０００７】 この発明のさらに他の目的は、上記誘電
体線路変換構造を用いた誘電体線路装置または方向性結
合器を用いた高周波回路モジュールおよび送受信装置を
提供することにある。
体線路変換構造を用いた誘電体線路装置または方向性結
合器を用いた高周波回路モジュールおよび送受信装置を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上下の導体
板の対向面が所定間隔だけ隔てられ、該上下の導体板の
間に誘電体ストリップが配置されてなる第１種の誘電体
線路と、上下の導体板にそれぞれ溝が形成され、該溝に
誘電体ストリップが配置されるとともに前記上下の導体
板の対向面の間隔が略０にされた第２種の誘電体線路
と、上下の導体板と誘電体ストリップとを備え、前記第
１種の誘電体線路と前記第２種の誘電体線路との間で線
路変換を行う線路変換部とを備えた誘電体線路変換構造
であって、前記線路変換部の誘電体ストリップは、前記
第１種・第２種の誘電体線路の誘電体ストリップに連続
し、前記上下の導体板にそれぞれ設けられた溝に配置さ
れ、該誘電体ストリップ部分において、第１種の誘電体
線路から第２種の誘電体線路へ向かって前記上下の導体
板の対向面の間隔が狭くなるように溝深さが変化してい
ることを特徴としている。
板の対向面が所定間隔だけ隔てられ、該上下の導体板の
間に誘電体ストリップが配置されてなる第１種の誘電体
線路と、上下の導体板にそれぞれ溝が形成され、該溝に
誘電体ストリップが配置されるとともに前記上下の導体
板の対向面の間隔が略０にされた第２種の誘電体線路
と、上下の導体板と誘電体ストリップとを備え、前記第
１種の誘電体線路と前記第２種の誘電体線路との間で線
路変換を行う線路変換部とを備えた誘電体線路変換構造
であって、前記線路変換部の誘電体ストリップは、前記
第１種・第２種の誘電体線路の誘電体ストリップに連続
し、前記上下の導体板にそれぞれ設けられた溝に配置さ
れ、該誘電体ストリップ部分において、第１種の誘電体
線路から第２種の誘電体線路へ向かって前記上下の導体
板の対向面の間隔が狭くなるように溝深さが変化してい
ることを特徴としている。
【０００９】この構造により、誘電体ストリップを挟む
上下の導体面の間隔が、第１種の誘電体線路から第２種
の誘電体線路（誘電体装荷導波管）にかけて急激に変化
しないため、反射特性が劣化することなく線路変換がな
され、且つ線路の幅方向に広がる要素がないため、幅方
向の小型化が容易となる。
上下の導体面の間隔が、第１種の誘電体線路から第２種
の誘電体線路（誘電体装荷導波管）にかけて急激に変化
しないため、反射特性が劣化することなく線路変換がな
され、且つ線路の幅方向に広がる要素がないため、幅方
向の小型化が容易となる。
【００１０】
【００１１】 また、第１種の誘電体線路と第２種の誘
電体線路との間の線路長を線路上の波長の１／４の奇数
倍とすれば、誘電体ストリップを挟む上下の導体面の間
隔が変化する２箇所での反射波が逆位相で重ね合わされ
て、結果的に反射波が打ち消される。そのため反射特性
が改善される。
電体線路との間の線路長を線路上の波長の１／４の奇数
倍とすれば、誘電体ストリップを挟む上下の導体面の間
隔が変化する２箇所での反射波が逆位相で重ね合わされ
て、結果的に反射波が打ち消される。そのため反射特性
が改善される。
【００１２】 また、この発明は、上下の導体板の対向
面が所定間隔だけ隔てられ、該上下の導体板の間に誘電
体ストリップが配置されてなる第１種の誘電体線路と、
上下の導体板にそれぞれ溝が形成され、該溝に誘電体ス
トリップが配置されるとともに前記上下の導体板の対向
面の間隔が略０にされた第２種の誘電体線路と、上下の
導体板と誘電体ストリップとを備え、前記第１種の誘電
体線路と前記第２種の誘電体線路との間で線路変換を行
う線路変換部とを備えた誘電体線路変換構造であって、
前記線路変換部の線路長を線路上の波長の略１／４の奇
数倍にするとともに、該線路変換部の誘電体ストリップ
は、前記第１種・第２種の誘電体線路の誘電体ストリッ
プに連続し、前記上下の導体板にそれぞれ設けられた溝
に配置され、前記第１種の誘電体線路の特性インピーダ
ンスをＺ１、前記第２種の誘電体線路の特性インピーダ
ンスをＺ２で表したとき、前記線路変換部の線路の特性
インピーダンスが√（Ｚ１・Ｚ２）となるように、該線
路変換部の上下の導体板の対向面の間隔が一定間隔に定
められていることを特徴としている。
面が所定間隔だけ隔てられ、該上下の導体板の間に誘電
体ストリップが配置されてなる第１種の誘電体線路と、
上下の導体板にそれぞれ溝が形成され、該溝に誘電体ス
トリップが配置されるとともに前記上下の導体板の対向
面の間隔が略０にされた第２種の誘電体線路と、上下の
導体板と誘電体ストリップとを備え、前記第１種の誘電
体線路と前記第２種の誘電体線路との間で線路変換を行
う線路変換部とを備えた誘電体線路変換構造であって、
前記線路変換部の線路長を線路上の波長の略１／４の奇
数倍にするとともに、該線路変換部の誘電体ストリップ
は、前記第１種・第２種の誘電体線路の誘電体ストリッ
プに連続し、前記上下の導体板にそれぞれ設けられた溝
に配置され、前記第１種の誘電体線路の特性インピーダ
ンスをＺ１、前記第２種の誘電体線路の特性インピーダ
ンスをＺ２で表したとき、前記線路変換部の線路の特性
インピーダンスが√（Ｚ１・Ｚ２）となるように、該線
路変換部の上下の導体板の対向面の間隔が一定間隔に定
められていることを特徴としている。
【００１３】この構造により、誘電体ストリップを挟む
上下の導体面の間隔が、第１種の誘電体線路から第２種
の誘電体線路（誘電体装荷導波管）にかけてステップ状
に変化しているため、線路変換器の長さ方向寸法が短く
てすむ。そのため、長さ方向に短い線路変換器が得られ
る。
上下の導体面の間隔が、第１種の誘電体線路から第２種
の誘電体線路（誘電体装荷導波管）にかけてステップ状
に変化しているため、線路変換器の長さ方向寸法が短く
てすむ。そのため、長さ方向に短い線路変換器が得られ
る。
【００１４】上記の構造において、第１種の誘電体線路
と第２種の誘電体線路との間の線路長を線路上の波長の
１／４の奇数倍とすれば、誘電体ストリップを挟む上下
の導体面の間隔が変化する２箇所での反射波が逆位相で
重ね合わされて、結果的に反射波が打ち消される。その
ため反射特性が改善される。
と第２種の誘電体線路との間の線路長を線路上の波長の
１／４の奇数倍とすれば、誘電体ストリップを挟む上下
の導体面の間隔が変化する２箇所での反射波が逆位相で
重ね合わされて、結果的に反射波が打ち消される。その
ため反射特性が改善される。
【００１５】 上記第１種の誘電体線路の導体板の対向
面の間隔を、その第１種の誘電体線路の誘電体ストリッ
プの高さより狭くして、ＬＳＭモードの単一モードを伝
搬する誘電体線路（以下「ハイパーＮＲＤガイド」とい
う。）とすれば、ベンドにおけるモード変換に伴う損失
の殆ど生じない誘電体線路と誘電体装荷導波管とを備え
た誘電体線路回路を容易に構成することができるように
なる。
面の間隔を、その第１種の誘電体線路の誘電体ストリッ
プの高さより狭くして、ＬＳＭモードの単一モードを伝
搬する誘電体線路（以下「ハイパーＮＲＤガイド」とい
う。）とすれば、ベンドにおけるモード変換に伴う損失
の殆ど生じない誘電体線路と誘電体装荷導波管とを備え
た誘電体線路回路を容易に構成することができるように
なる。
【００１６】 また、この発明は、上記誘電体線路変換
構造を備えた誘電体線路装置を構成する。たとえば第２
種の誘電体線路に上記誘電体線路変換器を設けて、第１
種の誘電体線路を直接接続できるようにした、第２種の
誘電体線路を用いた誘電体線路装置を構成する。
構造を備えた誘電体線路装置を構成する。たとえば第２
種の誘電体線路に上記誘電体線路変換器を設けて、第１
種の誘電体線路を直接接続できるようにした、第２種の
誘電体線路を用いた誘電体線路装置を構成する。
【００１７】 また、この発明は、上記誘電体線路変換
構造を備えた方向性結合器を構成する。たとえば２つの
第２種の誘電体線路同士を接合または一体化させて方向
性結合器を構成する。これにより、ＮＲＤガイドで入力
でき、且つ広帯域特性を有する方向性結合器が得られ
る。
構造を備えた方向性結合器を構成する。たとえば２つの
第２種の誘電体線路同士を接合または一体化させて方向
性結合器を構成する。これにより、ＮＲＤガイドで入力
でき、且つ広帯域特性を有する方向性結合器が得られ
る。
【００１８】また、この発明は、上記誘電体線路装置ま
たは方向性結合器を送信信号または受信信号の伝搬部に
用いた高周波回路モジュールを構成する。
たは方向性結合器を送信信号または受信信号の伝搬部に
用いた高周波回路モジュールを構成する。
【００１９】さらにこの発明は、上記高周波回路モジュ
ールと送信回路および受信回路によって送受信装置を構
成する。
ールと送信回路および受信回路によって送受信装置を構
成する。
【００２０】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
誘電体線路変換器の構成を図１および図２に示す。図１
の（Ａ）は主要部の全体の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の上
部の導体板を取り除いた状態での斜視図である。また図
２の（Ａ）は図１の（Ａ）におけるＡ−Ａ部分の断面
図、（Ｂ）は図１の（Ａ）におけるＢ−Ｂ部分の断面図
である。
誘電体線路変換器の構成を図１および図２に示す。図１
の（Ａ）は主要部の全体の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の上
部の導体板を取り除いた状態での斜視図である。また図
２の（Ａ）は図１の（Ａ）におけるＡ−Ａ部分の断面
図、（Ｂ）は図１の（Ａ）におけるＢ−Ｂ部分の断面図
である。
【００２１】図１において１，２はそれぞれ成形した絶
縁体板の表面に電極膜を形成して成る導体板または金属
板を加工して成る導体板である。３は、射出成形または
切削加工による誘電体ストリップであり、合成樹脂、セ
ラミックまたはその複合材から成る。図に示すように、
上下の導体板１，２の間に誘電体ストリップ３を配置す
ることによって第１種の誘電体線路、第２種の誘電体線
路およびその間の線路変換部を構成している。
縁体板の表面に電極膜を形成して成る導体板または金属
板を加工して成る導体板である。３は、射出成形または
切削加工による誘電体ストリップであり、合成樹脂、セ
ラミックまたはその複合材から成る。図に示すように、
上下の導体板１，２の間に誘電体ストリップ３を配置す
ることによって第１種の誘電体線路、第２種の誘電体線
路およびその間の線路変換部を構成している。
【００２２】誘電体ストリップ３の高さおよび幅方向の
寸法は第１種の誘電体線路、第２種の誘電体線路および
線路変換部のいずれにおいても一定である。図２に示す
ように、第１種の誘電体線路部分において、上下の導体
板の対向面（導体面）の間隔ｈを誘電体ストリップ３の
高さ寸法Ｈより狭い所定寸法に形成している。これによ
りＬＳＭ０１モードの単一モードを伝搬するハイパーＮ
ＲＤガイド（図中ＨＮＲＤと表す。）を構成している。
第２種の誘電体線路部分では、上下の導体板１，２を重
ねた状態すなわち対向面の間隔がほぼ０となるようにし
ている。したがって第２種の誘電体線路部分における導
体板の溝深さを誘電体ストリップ３の高さ寸法Ｈの半分
としている。これにより第２種の誘電体線路を誘電体装
荷導波管（図中ＤＷＧと表す。）としている。
寸法は第１種の誘電体線路、第２種の誘電体線路および
線路変換部のいずれにおいても一定である。図２に示す
ように、第１種の誘電体線路部分において、上下の導体
板の対向面（導体面）の間隔ｈを誘電体ストリップ３の
高さ寸法Ｈより狭い所定寸法に形成している。これによ
りＬＳＭ０１モードの単一モードを伝搬するハイパーＮ
ＲＤガイド（図中ＨＮＲＤと表す。）を構成している。
第２種の誘電体線路部分では、上下の導体板１，２を重
ねた状態すなわち対向面の間隔がほぼ０となるようにし
ている。したがって第２種の誘電体線路部分における導
体板の溝深さを誘電体ストリップ３の高さ寸法Ｈの半分
としている。これにより第２種の誘電体線路を誘電体装
荷導波管（図中ＤＷＧと表す。）としている。
【００２３】線路変換部（図中ＴＲと表す。）では、上
下の導体板１，２の対向面の間隔が第１種の誘電体線路
部分から第２種の誘電体線路部分にかけてテーパー状と
なるように溝深さを順次変化させている。この構造によ
り線路変換部の入出力部分および途中での反射を低減
し、線路変換器としての反射特性を良好に保つ。
下の導体板１，２の対向面の間隔が第１種の誘電体線路
部分から第２種の誘電体線路部分にかけてテーパー状と
なるように溝深さを順次変化させている。この構造によ
り線路変換部の入出力部分および途中での反射を低減
し、線路変換器としての反射特性を良好に保つ。
【００２４】図３は第２の実施形態に係る誘電体線路変
換器の構成を示す図である。第１の実施形態の場合と異
なり、図３に示す例では、線路変換部における上下の導
体板１，２の対向面の間隔を第１種の誘電体線路部分の
間隔から第２種の誘電体線路部分の間隔（ほぼ０）まで
段階的に変化させている。このような構造においても上
下の導体板１，２の対向面の間隔が段階的に変化する部
分での間隔差が小さいため、反射が小さく抑えられ、全
体の反射特性を良好に保つことができる。
換器の構成を示す図である。第１の実施形態の場合と異
なり、図３に示す例では、線路変換部における上下の導
体板１，２の対向面の間隔を第１種の誘電体線路部分の
間隔から第２種の誘電体線路部分の間隔（ほぼ０）まで
段階的に変化させている。このような構造においても上
下の導体板１，２の対向面の間隔が段階的に変化する部
分での間隔差が小さいため、反射が小さく抑えられ、全
体の反射特性を良好に保つことができる。
【００２５】次に、第３の実施形態に係る誘電体線路変
換器の構成を図４〜図７を参照して説明する。図４の
（Ａ）は主要部の全体の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけ
る上部の導体板を取り除いた状態での斜視図である。
１，２は導体板、３は誘電体ストリップである。この誘
電体ストリップ３は合成樹脂、セラミックまたはその複
合材から成り、後述する特性例では比誘電率εｒ＝２．
０４のＰＴＦＥを用いている。
換器の構成を図４〜図７を参照して説明する。図４の
（Ａ）は主要部の全体の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけ
る上部の導体板を取り除いた状態での斜視図である。
１，２は導体板、３は誘電体ストリップである。この誘
電体ストリップ３は合成樹脂、セラミックまたはその複
合材から成り、後述する特性例では比誘電率εｒ＝２．
０４のＰＴＦＥを用いている。
【００２６】図５は各部の断面図であり、（Ａ）は第１
種の誘電体線路部分での断面図、（Ｂ）は線路変換部で
の断面図、（Ｃ）は第２種の誘電体線路部分での断面図
である。誘電体ストリップ３の高さは２．２ｍｍ、幅は
１．８ｍｍであり、第１種の誘電体線路、第２種の誘電
体線路および線路変換部のいずれにおいても一定であ
る。第１種の誘電体線路部分の導体板に設けた溝の深さ
は０．５ｍｍ、線路変換部での溝深さは０．６５ｍｍで
あり、第２種の誘電体線路での溝深さは１．１ｍｍとし
ている。
種の誘電体線路部分での断面図、（Ｂ）は線路変換部で
の断面図、（Ｃ）は第２種の誘電体線路部分での断面図
である。誘電体ストリップ３の高さは２．２ｍｍ、幅は
１．８ｍｍであり、第１種の誘電体線路、第２種の誘電
体線路および線路変換部のいずれにおいても一定であ
る。第１種の誘電体線路部分の導体板に設けた溝の深さ
は０．５ｍｍ、線路変換部での溝深さは０．６５ｍｍで
あり、第２種の誘電体線路での溝深さは１．１ｍｍとし
ている。
【００２７】ここで、上下の導体板１，２の導体面の間
隔に対する線路の特性インピーダンスの関係を図６に示
す。Ｚ１は第１種の誘電体線路の特性インピーダンス、
Ｚ２は第２種の誘電体線路の特性インピーダンスであ
る。線路変換部の特性インピーダンスが√（Ｚ１・Ｚ
２）となるように導体面の間隔を定めれば２種の線路間
のインピーダンス整合をとることができる。この例では
０．９ｍｍである。また線路上の波長をλｇとしたと
き、線路変換部の線路長Ｌをλｇ／４またはその奇数倍
の関係とする。この例では６０ＧＨｚ帯であり、Ｌ＝
１．８５ｍｍである。
隔に対する線路の特性インピーダンスの関係を図６に示
す。Ｚ１は第１種の誘電体線路の特性インピーダンス、
Ｚ２は第２種の誘電体線路の特性インピーダンスであ
る。線路変換部の特性インピーダンスが√（Ｚ１・Ｚ
２）となるように導体面の間隔を定めれば２種の線路間
のインピーダンス整合をとることができる。この例では
０．９ｍｍである。また線路上の波長をλｇとしたと
き、線路変換部の線路長Ｌをλｇ／４またはその奇数倍
の関係とする。この例では６０ＧＨｚ帯であり、Ｌ＝
１．８５ｍｍである。
【００２８】図７は上記の構成による誘電体線路変換器
の３次元有限要素法による反射特性を示している。この
ようにして６０ＧＨｚ帯で−３０ｄＢという低反射特性
が得られる。
の３次元有限要素法による反射特性を示している。この
ようにして６０ＧＨｚ帯で−３０ｄＢという低反射特性
が得られる。
【００２９】次に、第４の実施形態に係る誘電体線路変
換器の構成を図８〜図１１を参照して説明する。
換器の構成を図８〜図１１を参照して説明する。
【００３０】図８は上部の導体板を取り除いた状態での
斜視図である。この例では、第１種の誘電体線路部分で
の上下の導体板の間隔を一定に保ち、第２種の誘電体線
路と線路変換部での上下の導体板の間隔をほぼ０として
いる。ただし、線路変換部において誘電体ストリップ３
の側方に溝を広げ、その部分での溝深さを第１種の誘電
体線路における導体板の溝深さと同一としている。
斜視図である。この例では、第１種の誘電体線路部分で
の上下の導体板の間隔を一定に保ち、第２種の誘電体線
路と線路変換部での上下の導体板の間隔をほぼ０として
いる。ただし、線路変換部において誘電体ストリップ３
の側方に溝を広げ、その部分での溝深さを第１種の誘電
体線路における導体板の溝深さと同一としている。
【００３１】図９は上記誘電体線路変換器の各部の断面
図であり、（Ａ）は第１種の誘電体線路部分の断面図、
（Ｂ）は線路変換部の断面図、（Ｃ）は第２種の誘電体
線路の断面図である。誘電体ストリップ３の高さは２．
２ｍｍ、幅は１．８ｍｍであり、第１種の誘電体線路、
第２種の誘電体線路および線路変換部のいずれにおいて
も一定である。第１種の誘電体線路部分の導体板に設け
た溝の深さは０．５ｍｍである。線路変換部での溝深さ
も０．５ｍｍであるが、その側方の導体面までの間隔を
０．１６ｍｍにしている。第２種の誘電体線路での溝深
さは１．１ｍｍとしている。
図であり、（Ａ）は第１種の誘電体線路部分の断面図、
（Ｂ）は線路変換部の断面図、（Ｃ）は第２種の誘電体
線路の断面図である。誘電体ストリップ３の高さは２．
２ｍｍ、幅は１．８ｍｍであり、第１種の誘電体線路、
第２種の誘電体線路および線路変換部のいずれにおいて
も一定である。第１種の誘電体線路部分の導体板に設け
た溝の深さは０．５ｍｍである。線路変換部での溝深さ
も０．５ｍｍであるが、その側方の導体面までの間隔を
０．１６ｍｍにしている。第２種の誘電体線路での溝深
さは１．１ｍｍとしている。
【００３２】ここで、誘電体ストリップからその側方の
導体面までの間隔に対する線路の特性インピーダンスの
関係を図１０に示す。Ｚ１は第１種の誘電体線路の特性
インピーダンス、Ｚ２は第２種の誘電体線路の特性イン
ピーダンスである。線路変換部の特性インピーダンスが
√（Ｚ１・Ｚ２）となるように、誘電体ストリップから
その側方の導体面までの間隔を定めれば２種の線路間の
インピーダンス整合をとることができる。この例では
０．１６ｍｍである。また線路上の波長をλｇとしたと
き、線路変換部の線路長Ｌをλｇ／４またはその奇数倍
の関係とする。この例では６０ＧＨｚ帯であり、Ｌ＝
１．８３ｍｍとしている。
導体面までの間隔に対する線路の特性インピーダンスの
関係を図１０に示す。Ｚ１は第１種の誘電体線路の特性
インピーダンス、Ｚ２は第２種の誘電体線路の特性イン
ピーダンスである。線路変換部の特性インピーダンスが
√（Ｚ１・Ｚ２）となるように、誘電体ストリップから
その側方の導体面までの間隔を定めれば２種の線路間の
インピーダンス整合をとることができる。この例では
０．１６ｍｍである。また線路上の波長をλｇとしたと
き、線路変換部の線路長Ｌをλｇ／４またはその奇数倍
の関係とする。この例では６０ＧＨｚ帯であり、Ｌ＝
１．８３ｍｍとしている。
【００３３】図１１は上記の構成による誘電体線路変換
器の３次元有限要素法による反射特性を示している。こ
のようにして６０ＧＨｚ帯で−３０ｄＢという低反射特
性が得られる。
器の３次元有限要素法による反射特性を示している。こ
のようにして６０ＧＨｚ帯で−３０ｄＢという低反射特
性が得られる。
【００３４】次に第５の実施形態に係る方向性結合器の
構成例を図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は
上部の導体板を取り除いた状態での斜視図、図１３はそ
の上面図である。３１，３２，３３，３４で示す部分は
誘電体ストリップであり、この例では“工”字形に一体
成形している。導体板１には誘電体ストリップ３１〜３
４が一定深さまで入る溝を形成している。上部の導体板
についても同様である。
構成例を図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は
上部の導体板を取り除いた状態での斜視図、図１３はそ
の上面図である。３１，３２，３３，３４で示す部分は
誘電体ストリップであり、この例では“工”字形に一体
成形している。導体板１には誘電体ストリップ３１〜３
４が一定深さまで入る溝を形成している。上部の導体板
についても同様である。
【００３５】この構造により誘電体ストリップ３２から
３４にかけて、第１種の誘電体線路→線路変換部→第２
種の誘電体線路→線路変換部→第１種の誘電体線路の順
に線路変換が行われる。同様に誘電体ストリップ３１か
ら３３にかけても、第１種の誘電体線路→線路変換部→
第２種の誘電体線路→線路変換部→第１種の誘電体線路
の順に線路変換が行われる。
３４にかけて、第１種の誘電体線路→線路変換部→第２
種の誘電体線路→線路変換部→第１種の誘電体線路の順
に線路変換が行われる。同様に誘電体ストリップ３１か
ら３３にかけても、第１種の誘電体線路→線路変換部→
第２種の誘電体線路→線路変換部→第１種の誘電体線路
の順に線路変換が行われる。
【００３６】上記誘電体ストリップは第２種の誘電体線
路を構成する部分の一部で一体化している。これにより
第２種の誘電体線路部分をＤＷＧによる方向性結合器と
して作用させる。ＤＷＧによる方向性結合器は、空洞導
波管を用いた方向性結合器が広帯域であることと同様
に、広帯域特性が得られる。しかも４つのポートはハイ
パーＮＲＤガイドとして用いることができるので、ハイ
パーＮＲＤガイドを用いた誘電体線路回路中で方向性結
合器を設ける場合に全体に極めて小型化することができ
る。
路を構成する部分の一部で一体化している。これにより
第２種の誘電体線路部分をＤＷＧによる方向性結合器と
して作用させる。ＤＷＧによる方向性結合器は、空洞導
波管を用いた方向性結合器が広帯域であることと同様
に、広帯域特性が得られる。しかも４つのポートはハイ
パーＮＲＤガイドとして用いることができるので、ハイ
パーＮＲＤガイドを用いた誘電体線路回路中で方向性結
合器を設ける場合に全体に極めて小型化することができ
る。
【００３７】上記の方向性結合器において、第１種と第
２種の誘電体線路部分の上下の導体板の間隔および線路
変換部の上下の導体板の間隔は第３の実施形態として図
５に示した例と同様である。また、誘電体ストリップの
寸法および材質も第３の実施形態の場合と同様である。
図１３に示した各部の寸法は６０ＧＨｚ帯に設計した場
合の値であり、単位はｍｍである。
２種の誘電体線路部分の上下の導体板の間隔および線路
変換部の上下の導体板の間隔は第３の実施形態として図
５に示した例と同様である。また、誘電体ストリップの
寸法および材質も第３の実施形態の場合と同様である。
図１３に示した各部の寸法は６０ＧＨｚ帯に設計した場
合の値であり、単位はｍｍである。
【００３８】図１４は、３次元有限要素法による分配特
性を示す図である。このように設計周波数帯である６０
ＧＨｚ帯においてＳ３１およびＳ４１特性が−３ｄＢと
なって等分配特性が得られ、しかも広帯域にわたってそ
の特性が維持される。
性を示す図である。このように設計周波数帯である６０
ＧＨｚ帯においてＳ３１およびＳ４１特性が−３ｄＢと
なって等分配特性が得られ、しかも広帯域にわたってそ
の特性が維持される。
【００３９】次に第６の実施形態に係る方向性結合器の
例を図１５〜図１９を参照して説明する。図１５は上部
の導体板を取り除いた状態での上面図である。基本的に
は図１３に示したものと同様であるが、ここでは７６Ｇ
Ｈｚ帯で用いる方向性結合器である。周波数帯が高くな
ったことに伴い、変換部ＴＲ部分の線路長を１．３ｍｍ
とし、第２の誘電体線路部分で、平行２線路間の結合を
行う部分の寸法を図１３に示した場合より小さくしてい
る。
例を図１５〜図１９を参照して説明する。図１５は上部
の導体板を取り除いた状態での上面図である。基本的に
は図１３に示したものと同様であるが、ここでは７６Ｇ
Ｈｚ帯で用いる方向性結合器である。周波数帯が高くな
ったことに伴い、変換部ＴＲ部分の線路長を１．３ｍｍ
とし、第２の誘電体線路部分で、平行２線路間の結合を
行う部分の寸法を図１３に示した場合より小さくしてい
る。
【００４０】図１６は上記方向性結合器における３種類
の線路部分の断面図である。（Ａ）は第１種の誘電体線
路部分の断面図、（Ｂ）は線路変換部の断面図、（Ｃ）
は第２種の誘電体線路部分の断面図である。周波数帯が
高くなったことに伴い、各部の寸法は図５に示したもの
より小さくなっている。
の線路部分の断面図である。（Ａ）は第１種の誘電体線
路部分の断面図、（Ｂ）は線路変換部の断面図、（Ｃ）
は第２種の誘電体線路部分の断面図である。周波数帯が
高くなったことに伴い、各部の寸法は図５に示したもの
より小さくなっている。
【００４１】図１７は実際に特性評価を行った方向性結
合器の構成を示す図であり、誘電体ストリップ部分のみ
の上面図である。この方向性結合器は、ポート＃１から
の入力信号をポート＃３とポート＃４に電力分配するも
のである。変換部ＴＲの外側はすべてハイパーＮＲＤガ
イドであるため、任意の曲率を有するベンドを構成して
も、モード変換に伴う損失が殆ど生じない。この例では
ポート＃４をポート＃１とポート＃３を結ぶ直線に対し
垂直方向に引き出すために曲率半径５ｍｍ（Ｒ５）のベ
ンドを構成している。
合器の構成を示す図であり、誘電体ストリップ部分のみ
の上面図である。この方向性結合器は、ポート＃１から
の入力信号をポート＃３とポート＃４に電力分配するも
のである。変換部ＴＲの外側はすべてハイパーＮＲＤガ
イドであるため、任意の曲率を有するベンドを構成して
も、モード変換に伴う損失が殆ど生じない。この例では
ポート＃４をポート＃１とポート＃３を結ぶ直線に対し
垂直方向に引き出すために曲率半径５ｍｍ（Ｒ５）のベ
ンドを構成している。
【００４２】図１８は図１５に示した方向性結合器を、
無損失系として３次元有限要素法によりシミュレーショ
ンした結果であり、図１９は図１７に示した方向性結合
器の実測結果である。このように広い周波数帯域にわた
って電力分配比をほぼ一定にすることができる。
無損失系として３次元有限要素法によりシミュレーショ
ンした結果であり、図１９は図１７に示した方向性結合
器の実測結果である。このように広い周波数帯域にわた
って電力分配比をほぼ一定にすることができる。
【００４３】次に第７の実施形態に係るミリ波レーダモ
ジュールの構成例を図２０および図２１を基に説明す
る。図２０は上部の導体板を取り除いた状態での上面
図、図２１は上記ミリ波レーダモジュールのブロック図
である。このミリ波レーダモジュールは、大別してオシ
レータ、アイソレータ、方向性結合器、サーキュレー
タ、ミキサの各ユニットからなる。オシレータはガンダ
イオードによりミリ波信号を発生する。アイソレータは
図に示すように３つの誘電体ストリップをポートとする
サーキュレータの１つのポートに終端器を接続すること
によって構成している。すなわちオシレータからのミリ
波信号を方向性結合器側へ伝搬させ、方向性結合器から
の反射信号を終端器へ導くようにしている。方向性結合
器は図１２に示したものと同じ構造を有し、ハイパーＮ
ＲＤガイドによる４つのポートを備え、所定の電力分配
比で、ポート＃１からの入力信号をポート＃３とポート
＃４へ分配する。ポート＃３からの信号はサーキュレー
タを経てＲＦポートに接続されるアンテナからターゲッ
トに向けてＴＸ信号として放射される。アンテナで受け
たターゲットからの反射信号はサーキュレータを介して
ミキサにＲＸ信号として入力される。一方、方向性結合
器のポート＃４からの信号がＬＯ信号としてミキサに入
力され、ミキサはＲＸ信号とＬＯ信号とをミキシングす
る。オシレータの信号がたとえば時間的に２値の周波数
ｆ１，ｆ２をとる場合、２経路の経路差により生じる時
間差に応じたｆ１−ｆ２の周波数成分を持つＩＦ信号が
得られる。このＩＦ信号を信号処理することによりター
ゲットまでの測距を行う。
ジュールの構成例を図２０および図２１を基に説明す
る。図２０は上部の導体板を取り除いた状態での上面
図、図２１は上記ミリ波レーダモジュールのブロック図
である。このミリ波レーダモジュールは、大別してオシ
レータ、アイソレータ、方向性結合器、サーキュレー
タ、ミキサの各ユニットからなる。オシレータはガンダ
イオードによりミリ波信号を発生する。アイソレータは
図に示すように３つの誘電体ストリップをポートとする
サーキュレータの１つのポートに終端器を接続すること
によって構成している。すなわちオシレータからのミリ
波信号を方向性結合器側へ伝搬させ、方向性結合器から
の反射信号を終端器へ導くようにしている。方向性結合
器は図１２に示したものと同じ構造を有し、ハイパーＮ
ＲＤガイドによる４つのポートを備え、所定の電力分配
比で、ポート＃１からの入力信号をポート＃３とポート
＃４へ分配する。ポート＃３からの信号はサーキュレー
タを経てＲＦポートに接続されるアンテナからターゲッ
トに向けてＴＸ信号として放射される。アンテナで受け
たターゲットからの反射信号はサーキュレータを介して
ミキサにＲＸ信号として入力される。一方、方向性結合
器のポート＃４からの信号がＬＯ信号としてミキサに入
力され、ミキサはＲＸ信号とＬＯ信号とをミキシングす
る。オシレータの信号がたとえば時間的に２値の周波数
ｆ１，ｆ２をとる場合、２経路の経路差により生じる時
間差に応じたｆ１−ｆ２の周波数成分を持つＩＦ信号が
得られる。このＩＦ信号を信号処理することによりター
ゲットまでの測距を行う。
【００４４】次に、第８の実施形態に係るミリ波レーダ
モジュールの構成を図２２および図２３に示す。図２２
は上部の導体板を取り除いた状態での上面図、図２３は
上記ミリ波レーダモジュールのブロック図である。この
ミリ波レーダモジュールは、大別してオシレータ、アイ
ソレータ、方向性結合器、サーキュレータ、アップコン
バータ、ダウンコンバータの各ユニットからなる。オシ
レータはガンダイオードによりミリ波信号を発生する。
アイソレータは図に示すように３つの誘電体ストリップ
をポートとするサーキュレータの１つのポートに終端器
を接続することによって構成していて、オシレータから
のミリ波信号を方向性結合器側へ伝搬させ、方向性結合
器からの反射信号を終端器へ導くようにしている。方向
性結合器のポート＃１から入力された信号はポート＃３
とポート＃４からそれぞれ出力されてアップコンバータ
とダウンコンバータに入力される。アップコンバータは
方向性結合器からのＬＯ信号とＩＦ回路からのＩＦ信号
とをミキシングして、ＬＯ＋ＩＦの周波数信号を有する
信号をサーキュレータへ出力する。この信号はサーキュ
レータを経て、ＴＸ信号として外部へ放射される。この
例ではハイパーＮＲＤガイドを導波管モードに変換する
ＷＧ変換器を介して導波管へ出力することになる。ター
ゲットから反射された信号はサーキュレータを介してＲ
Ｘ信号としてダウンコンバータに入力される。ダウンコ
ンバータはオシレータで発振されたＬＯ信号とＲＸ信号
とをミキシングし、ＲＸ−ＬＯ成分を持つＩＦ信号を得
る。上記アップコンバータへ与えたＩＦ信号の周波数変
化とダウンコンバータにより得たＩＦ信号の周波数成分
とから、信号処理によりターゲットまでの測距を行う。
モジュールの構成を図２２および図２３に示す。図２２
は上部の導体板を取り除いた状態での上面図、図２３は
上記ミリ波レーダモジュールのブロック図である。この
ミリ波レーダモジュールは、大別してオシレータ、アイ
ソレータ、方向性結合器、サーキュレータ、アップコン
バータ、ダウンコンバータの各ユニットからなる。オシ
レータはガンダイオードによりミリ波信号を発生する。
アイソレータは図に示すように３つの誘電体ストリップ
をポートとするサーキュレータの１つのポートに終端器
を接続することによって構成していて、オシレータから
のミリ波信号を方向性結合器側へ伝搬させ、方向性結合
器からの反射信号を終端器へ導くようにしている。方向
性結合器のポート＃１から入力された信号はポート＃３
とポート＃４からそれぞれ出力されてアップコンバータ
とダウンコンバータに入力される。アップコンバータは
方向性結合器からのＬＯ信号とＩＦ回路からのＩＦ信号
とをミキシングして、ＬＯ＋ＩＦの周波数信号を有する
信号をサーキュレータへ出力する。この信号はサーキュ
レータを経て、ＴＸ信号として外部へ放射される。この
例ではハイパーＮＲＤガイドを導波管モードに変換する
ＷＧ変換器を介して導波管へ出力することになる。ター
ゲットから反射された信号はサーキュレータを介してＲ
Ｘ信号としてダウンコンバータに入力される。ダウンコ
ンバータはオシレータで発振されたＬＯ信号とＲＸ信号
とをミキシングし、ＲＸ−ＬＯ成分を持つＩＦ信号を得
る。上記アップコンバータへ与えたＩＦ信号の周波数変
化とダウンコンバータにより得たＩＦ信号の周波数成分
とから、信号処理によりターゲットまでの測距を行う。
【００４５】図２４は上記ミリ波レーダモジュールを用
いた、第９の実施形態に係る送受信装置全体の構成を示
すブロック図である。図２４において、ＲＦ回路は上記
ミリ波レーダモジュールに相当し、ＩＦ回路はミリ波レ
ーダモジュールにより得られたＩＦ信号のフィルタ回路
やＡＤコンバータから成る。信号処理回路はＩＦ信号の
ディジタルデータを信号処理または演算処理して、ミリ
波レーダモジュールのアンテナからターゲットまでの測
距および相対速度を求め、必要に応じてたとえば移動体
のエンジン制御ユニットなどの外部の回路を制御する。
いた、第９の実施形態に係る送受信装置全体の構成を示
すブロック図である。図２４において、ＲＦ回路は上記
ミリ波レーダモジュールに相当し、ＩＦ回路はミリ波レ
ーダモジュールにより得られたＩＦ信号のフィルタ回路
やＡＤコンバータから成る。信号処理回路はＩＦ信号の
ディジタルデータを信号処理または演算処理して、ミリ
波レーダモジュールのアンテナからターゲットまでの測
距および相対速度を求め、必要に応じてたとえば移動体
のエンジン制御ユニットなどの外部の回路を制御する。
【００４６】次に、第１０の実施形態に係る誘電体線路
装置の構成を図２５に示す。図２５において１，２は上
下の導体板、３ａ，３ｂは上下に分割した誘電体ストリ
ップである。また４はマイクロストリップライン５など
を形成した基板であり、上下の導体板１，２の間に挟み
込むことによって誘電体線路装置を構成する。この誘電
体線路装置は、図４に示した構造のものを誘電体ストリ
ップの中央部で上下に分割し、かつその間に基板を挟み
込んだものに相当する。
装置の構成を図２５に示す。図２５において１，２は上
下の導体板、３ａ，３ｂは上下に分割した誘電体ストリ
ップである。また４はマイクロストリップライン５など
を形成した基板であり、上下の導体板１，２の間に挟み
込むことによって誘電体線路装置を構成する。この誘電
体線路装置は、図４に示した構造のものを誘電体ストリ
ップの中央部で上下に分割し、かつその間に基板を挟み
込んだものに相当する。
【００４７】マイクロストリップライン５はＤＷＧ部分
にその線路に直交する向きに挿入することによって、Ｄ
ＷＧとマイクロストリップラインとの線路変換を行うよ
うにしている。このようにＤＷＧとマイクロストリップ
ラインとの線路変換を行うことにより、ＮＲＤガイドと
マイクロストリップラインとの線路変換を直接行う場合
に比べて、不要波の発生が少なくなる。なお、マイクロ
ストリップライン５が上部の導体板２に直接接しないよ
うに、マイクロストリップライン５に対向する部分は導
体板２に凹部を形成している。
にその線路に直交する向きに挿入することによって、Ｄ
ＷＧとマイクロストリップラインとの線路変換を行うよ
うにしている。このようにＤＷＧとマイクロストリップ
ラインとの線路変換を行うことにより、ＮＲＤガイドと
マイクロストリップラインとの線路変換を直接行う場合
に比べて、不要波の発生が少なくなる。なお、マイクロ
ストリップライン５が上部の導体板２に直接接しないよ
うに、マイクロストリップライン５に対向する部分は導
体板２に凹部を形成している。
【００４８】なお、以上に示した各実施形態では、ハイ
パーＮＲＤガイドと誘電体装荷導波管との線路変換器を
行う例を示したが、ＬＳＭ０１モードとＬＳＥ０１モー
ドの両モードが伝搬されるノーマルＮＲＤガイドと誘電
体装荷導波管との線路変換を行う場合についても、本願
発明は同様に適用できる。その例を図２６に示す。
パーＮＲＤガイドと誘電体装荷導波管との線路変換器を
行う例を示したが、ＬＳＭ０１モードとＬＳＥ０１モー
ドの両モードが伝搬されるノーマルＮＲＤガイドと誘電
体装荷導波管との線路変換を行う場合についても、本願
発明は同様に適用できる。その例を図２６に示す。
【００４９】図２６において、（Ａ）は主要部の全体の
斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ部分の断面図、
（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ部分の断面図である。図
１に示した構造と異なり、この例ではノーマルＮＲＤガ
イド部分（ＮＮＲＤ）の上下の導体板１，２には溝を設
けていない。
斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ部分の断面図、
（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ部分の断面図である。図
１に示した構造と異なり、この例ではノーマルＮＲＤガ
イド部分（ＮＮＲＤ）の上下の導体板１，２には溝を設
けていない。
【００５０】線路変換部（ＴＲ）では、上下の導体板
１，２の対向面の間隔がノーマルＮＲＤガイド部分から
ＤＷＧ部分にかけてテーパー状となるように溝深さを順
次変化させている。
１，２の対向面の間隔がノーマルＮＲＤガイド部分から
ＤＷＧ部分にかけてテーパー状となるように溝深さを順
次変化させている。
【００５１】また、以上に示した各実施形態では、誘電
体線路の導体面を導体板の表面で構成したが、誘電体ス
トリップの所定部分をメタライズして導体面を形成して
もよい。方向性結合器の場合について、その例を図２７
に示す。
体線路の導体面を導体板の表面で構成したが、誘電体ス
トリップの所定部分をメタライズして導体面を形成して
もよい。方向性結合器の場合について、その例を図２７
に示す。
【００５２】図２７の（Ａ）は誘電体ストリップの斜視
図、（Ｂ）は上部の導体板を取り除いた状態での斜視図
である。３１，３２，３３，３４で示す部分は誘電体ス
トリップであるが、図１２に示した例と異なり、ＤＷＧ
を構成する誘電体ストリップ部分に電極膜を形成してい
る。その他の構造は図１２の場合と同様である。
図、（Ｂ）は上部の導体板を取り除いた状態での斜視図
である。３１，３２，３３，３４で示す部分は誘電体ス
トリップであるが、図１２に示した例と異なり、ＤＷＧ
を構成する誘電体ストリップ部分に電極膜を形成してい
る。その他の構造は図１２の場合と同様である。
【００５３】この構造により、ＤＷＧ部分はメタライズ
した電極が導体面として作用するため、ＤＷＧ部分にお
ける誘電体ストリップと導体板とに多少の間隙が生じて
も、常に安定した特性が得られる。
した電極が導体面として作用するため、ＤＷＧ部分にお
ける誘電体ストリップと導体板とに多少の間隙が生じて
も、常に安定した特性が得られる。
【００５４】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、第１種の
誘電体線路から第２種の誘電体線路にかけての線路の不
連続部が小さくなるため、反射特性が劣化することなく
線路変換がなされる。しかも線路の幅方向に広がる要素
がないため、幅方向に小型の誘電体線路変換器が得られ
る。
誘電体線路から第２種の誘電体線路にかけての線路の不
連続部が小さくなるため、反射特性が劣化することなく
線路変換がなされる。しかも線路の幅方向に広がる要素
がないため、幅方向に小型の誘電体線路変換器が得られ
る。
【００５５】
【００５６】 請求項２に係る発明によれば、２箇所の
不連続部での反射波が逆位相で重ね合わされて、結果的
に反射波が打ち消される。そのため反射特性が改善され
る。
不連続部での反射波が逆位相で重ね合わされて、結果的
に反射波が打ち消される。そのため反射特性が改善され
る。
【００５７】 請求項３に係る発明によれば、誘電体ス
トリップを挟む上下の導体面の間隔が、第１種の誘電体
線路から第２種の誘電体線路にかけてステップ状に変化
しているため、線路変換器の長さ方向寸法が短くてす
む。そのため、長さ方向に短い線路変換器が得られる。
トリップを挟む上下の導体面の間隔が、第１種の誘電体
線路から第２種の誘電体線路にかけてステップ状に変化
しているため、線路変換器の長さ方向寸法が短くてす
む。そのため、長さ方向に短い線路変換器が得られる。
【００５８】 請求項４に係る発明によれば、ベンドに
おけるモード変換に伴う損失の殆ど生じないＮＲＤガイ
ドとＤＷＧとを備えた誘電体線路回路を容易に構成する
ことができるようになる。
おけるモード変換に伴う損失の殆ど生じないＮＲＤガイ
ドとＤＷＧとを備えた誘電体線路回路を容易に構成する
ことができるようになる。
【００５９】 請求項５に係る発明によれば、誘電体線
路回路にたとえばＤＷＧによる素子を設ける場合に、Ｎ
ＲＤガイドによる誘電体線路回路中に直接接続できるよ
うになり、全体の小型化が図れる。
路回路にたとえばＤＷＧによる素子を設ける場合に、Ｎ
ＲＤガイドによる誘電体線路回路中に直接接続できるよ
うになり、全体の小型化が図れる。
【００６０】 請求項６に係る発明によれば、ＮＲＤガ
イドで入出力し且つＤＷＧにより方向性結合器を構成で
きるため、広帯域特性化とともに小型化を図ることがで
きる。
イドで入出力し且つＤＷＧにより方向性結合器を構成で
きるため、広帯域特性化とともに小型化を図ることがで
きる。
【００６１】 請求項７に係る発明によれば、前記方向
性結合器または誘電体線路装置を送信信号または受信信
号の伝搬部に用いた小型で広帯域特性を有する高周波回
路モジュールを容易に構成することができる。
性結合器または誘電体線路装置を送信信号または受信信
号の伝搬部に用いた小型で広帯域特性を有する高周波回
路モジュールを容易に構成することができる。
【００６２】 さらに請求項８に係る発明によれば、上
記高周波回路モジュールと送信回路および受信回路とを
備えた小型で広帯域特性を有する送受信装置を構成する
ことができる。
記高周波回路モジュールと送信回路および受信回路とを
備えた小型で広帯域特性を有する送受信装置を構成する
ことができる。
【図１】第１の実施形態に係る誘電体線路変換器の構成
を示す斜視図
を示す斜視図
【図２】同誘電体線路変換器の各部の断面図
【図３】第２の実施形態に係る誘電体線路変換器の構成
を示す斜視図
を示す斜視図
【図４】第３の実施形態に係る誘電体線路変換器の構成
を示す斜視図
を示す斜視図
【図５】同誘電体線路変換器の各部の断面図
【図６】導体面間隔に対する線路の特性インピーダンス
の関係を示す図
の関係を示す図
【図７】所定の周波数帯における反射特性を示す図
【図８】第４の実施形態に係る線路変換器の構成を示す
斜視図
斜視図
【図９】同誘電体線路変換器の各部の断面図
【図１０】誘電体ストリップ側方の導体面までの距離に
対する線路の特性インピーダンスの関係を示す図
対する線路の特性インピーダンスの関係を示す図
【図１１】所定の周波数帯における反射特性を示す図
【図１２】第５の実施形態に係る方向性結合器の構成例
を示す斜視図
を示す斜視図
【図１３】同方向性結合器の上部の導体板を取り外した
状態での上面図
状態での上面図
【図１４】同方向性結合器の分配特性を示す図
【図１５】第６の実施形態に係る方向性結合器の構成例
を示す図
を示す図
【図１６】同方向性結合器の各部の断面図
【図１７】実測に用いた方向性結合器の構成を示す図
【図１８】シミュレーションによる分配特性を示す図
【図１９】実測による分配特性を示す図
【図２０】第７の実施形態に係るミリ波レーダモジュー
ルの構成を示す図
ルの構成を示す図
【図２１】同ミリ波レーダモジュールのブロック図
【図２２】第８の実施形態に係るミリ波レーダモジュー
ルの構成を示す図
ルの構成を示す図
【図２３】同ミリ波レーダモジュールのブロック図
【図２４】第９の実施形態に係る送受信装置のブロック
図
図
【図２５】第１０の実施形態に係る誘電体線路装置の構
成例を示す分解斜視図
成例を示す分解斜視図
【図２６】第１１の実施形態に係る誘電体線路変換器の
構成を示す斜視図および断面図
構成を示す斜視図および断面図
【図２７】第１２の実施形態に係る方向性結合器の構成
を示す斜視図
を示す斜視図
１，２−導体板
３−誘電体ストリップ
４−基板
５−マイクロストリップライン
３１〜３４−誘電体ストリップ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平11−308025（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−70209（ＪＰ，Ａ)
特開2000−22408（ＪＰ，Ａ)
特開2000−22407（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01P 5/08
H01P 5/18
H01P 3/16
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (8)
- 【請求項１】 上下の導体板の対向面が所定間隔だけ隔
てられ、該上下の導体板の間に誘電体ストリップが配置
されてなる第１種の誘電体線路と、 上下の導体板にそれぞれ溝が形成され、該溝に誘電体ス
トリップが配置されるとともに前記上下の導体板の対向
面の間隔が略０にされた第２種の誘電体線路と、 上下の導体板と誘電体ストリップとを備え、前記第１種
の誘電体線路と前記第２種の誘電体線路との間で線路変
換を行う線路変換部とを備えた誘電体線路変換構造であ
って、 前記線路変換部の誘電体ストリップは、前記第１種・第
２種の誘電体線路の誘電体ストリップに連続し、前記上
下の導体板にそれぞれ設けられた溝に配置され、該誘電
体ストリップ部分において、第１種の誘電体線路から第
２種の誘電体線路へ向かって前記上下の導体板の対向面
の間隔が狭くなるように溝深さが変化していることを特
徴とする誘電体線路変換構造 。 - 【請求項２】 上下の導体板の対向面が所定間隔だけ隔
てられ、該上下の導体板の間に誘電体ストリップが配置
されてなる第１種の誘電体線路と、 上下の導体板にそれぞれ溝が形成され、該溝に誘電体ス
トリップが配置されるとともに前記上下の導体板の対向
面の間隔が略０にされた第２種の誘電体線路と、 上下の導体板と誘電体ストリップとを備え、前記第１種
の誘電体線路と前記第２種の誘電体線路との間で線路変
換を行う線路変換部とを備えた誘電体線路変換構造であ
って、 前記線路変換部の線路長を線路上の波長の略１／４の奇
数倍にするとともに、該線路変換部の誘電体ストリップ
は、前記第１種・第２種の誘電体線路の誘電体ストリッ
プに連続し、前記上下の導体板にそれぞれ設けられた溝
に配置され、前記第１種の誘電体線路の特性インピーダ
ンスをＺ１、前記第２種の誘電体線路の特性インピーダ
ンスをＺ２で表したとき、前記線路変換部の線路の特性
インピーダンスが√（Ｚ１・Ｚ２）となるように、該線
路変換部の上下の導体板の対向面の間隔が一定間隔に定
められていることを特徴とする誘電体線路変換構造 。 - 【請求項３】 上下の導体板の対向面が所定間隔だけ隔
てられ、該上下の導体板の間に誘電体ストリップが配置
されてなる第１種の誘電体線路と、 上下の導体板にそれぞれ溝が形成され、該溝に誘電体ス
トリップが配置されるとともに前記上下の導体板の対向
面の間隔が略０にされた第２種の誘電体線路と、 上下の導体板と誘電体ストリップとを備え、前記第１種
の誘電体線路と前記第２種の誘電体線路との間で線路変
換を行う線路変換部とを備えた誘電体線路変換構造であ
って、 前記線路変換部の線路長を線路上の波長の略１／４の奇
数倍にするとともに、前記線路変換部の誘電体ストリッ
プは、第１種と第２種の誘電体線路の誘電体ストリップ
に連続し、該誘電体ストリップの側方に該側方から前記
対向面に平行な方向に一定の間隔を隔てて導体面が設け
られ、前記第１種の誘電体線路の特性インピーダンスを
Ｚ１、前記第２種の誘電体線路の特性インピーダンスを
Ｚ２で表したとき、前記線路変換部の線路の特性インピ
ーダンスが√（Ｚ１・Ｚ２）となるように、前記誘電体
ストリップの側面から前記導体面までの間隔が定められ
ていることを特徴とする誘電体線路変換構造 。 - 【請求項４】 前記第１種の誘電体線路の前記対向面の
間隔を、該第１種の誘電体線路の誘電体ストリップの高
さより狭くし、ＬＳＭ０１モードの遮断周波数をＬＳＥ
０１モードの遮断周波数より低くして、第１種の誘電体
線路をＬＳＭ０１モードの単一モードを伝搬する誘電体
線路とした請求項１〜３のうちいずれかに記載の誘電体
線路変換構造。 - 【請求項５】 請求項１〜４のうちいずれかに記載の誘
電体線路変換構造を備えて成る誘電体線路装置。 - 【請求項６】 請求項１〜５のうちいずれかに記載の誘
電体線路変換構造を備えて成る方向性結合器。 - 【請求項７】 請求項５に記載の誘電体線路装置または
請求項６に記載の方向性結合器を送信信号または受信信
号の伝搬部に用いた高周波回路モジュール。 - 【請求項８】 請求項７に記載の高周波回路モジュール
と送信回路および受信回路を備えて成る送受信装置。
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